DE3312951A1 - Schwimmendes off-shore-bauwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein schwimmfähiges Off-shore-Bauwerk (küstenfernes Bauwerk) und insbesondere ein Bauwerk, das fern der Küste schwimmt sowie verankert ist, so daß es an einem im wesentlichen festen Ort gehalten wird, wie beispielsweise eine schwimmende Plattform, die der Ausführung von Unterwasserbohrungen dient.

Mit dem steilen Anstieg im ölbedarf wurden unterseeische ölfelder nachdrücklich erschlossen. Auch andere Bodenschätze unter den Meeren sind energisch erforscht und erschlossen worden. Als ein bewegliches Bohr-, Bagger- od. dgl. Gerät zur Durchführung dieser Erschließungsarbeiten wird ein schwimmendes Off-shore-Bauwerk benutzt. Ein Bauwerk dieser Art weist große Abmessungen (Länge oder Breite oder Durchmesser liegen jeweils etwa bei 100m) und eine Wasserverdrängung von 30 000 bis 40 000 t auf. Bei einem solchen Bauwerk kommt eine große Zahl von Ankertrossen (z.B. zwölf) zur Anwendung, um das Bauwerk an einem festen'Ort auf dem

Wasser mit Hilfe von an den Trossenenden angebrachten Ankern festzumachen.

Ein schwimmendes Off-shore-Bauwerk, das im Eismeergebiet in kalten, treibendes Eis aufweisenden Gewässern eingesetzt wird, hat üblicherweise eine ebene Gestalt von Kreis oder (dem Kreis nahekommender) Polygonform. Im Fall der Ausführung von Bohrarbeiten in vereister See hat somit dieses Bauwerk kein Richtungsvermögen mit Bezug zur Treibeiskraft (Kollisionskraft des treibenden Eises) und ist insofern unabhängig von der Strömungsrichtung des Treibeises. Andererseits ist jedoch, da das Bauwerk einen kreisförmigen Querschnitt hat, die Breite, die dem treibenden Eis die Möglichkeit zur Kollision bietet, relativ groß für eine vorgege- bene Deckfläche, so daß das Bauwerk .eine entsprechend große Kollisionskraft des treibenden Eises aufnimmt. Aus dem gleichen Grund ist auch die auf Wellengang beruhende Bewegung des Bauwerks ziemlich groß.

Ferner ist bei einem schwimmenden Off-shore-Bauwerk für Unterwasserbohrungen, wie z.B. für eine ölbohranlage, im Baukörper, d.h. im Rumpf, eine vertikale Durchgangsöffnung ausgebildet, die von einem durch ein am Deck montiertes Bohrgerät getriebenen Bohrgestänge durchsetzt wird, das sich bis zum Meeresboden zur Ausführung der Bohrarbeiten erstreckt. Diese vertikale Durchgangsöffnung ist bisher bei schwimmenden Bauwerken mit einem im Rumpfboden offenen Loch versehen. Im Fall des Einsatzes des Bauwerks in vereister See, z.B. in kalten, Treibeis enthaltenden Gewässern, werden insofern einige der Eisschollen von der Außenwand des Rumpfes an der Anströmseite, mit der das anströmende Treibeis kollidiert, im Wasser zum Rumpfboden hin gedrückt, wo sie in unerwünschter Weise durch das bodenseitige Loch ' in die vertikale Durchgangsöffnung gelangen können, was eine Beschädigung des Bohrgestänges und der die Durchgangsöffnung durchsetzenden Ankertrossen zum Ergebnis haben kann.

Es ist insofern ein Ziel der Erfindung, ein schwimmendes Off-shore-Bauwerk zu schaffen, das die Möglichkeit bietet, die Kräfte von treibendem Eis, Wellen, Gezeiten und Wind für eine gegebene wirksame Deckfläche kleiner werden zu lassen im Vergleich zu herkömmlichen schwimmenden Off-shore-Bauwerken, wodurch auch das Stampfen und Rollen des Bauwerks . herabgesetzt wird. Gleicherweise wird für das Bauwerk die Fähigkeit einer ruhigen, glatten Drehung im Ansprechen auf eine Änderung in der Strömungsrichtung des treibenden Eises usw. angestrebt, um damit einen Anstieg in den Kräften von treibendem Eis, Wellen, Gezeiten und Wind zu verhindern, womit insgesamt die oben für den Stand der Technik erläuterten Probleme überwunden werden.

Um das zu erreichen, wird erfindungsgemäß ein schwimmendes Off-shore-Bauwerk, das auf dem Meer an einem festen Ort mit Hilfe von Ankertrossen und an deren Enden angebrachten Ankern festgemacht ist, zur Ausführung von Unterwasserförderarbeiten vom Bauwerkdeck aus geschaffen, das ein Vertäuungs-Rumpfteil mit einer darin ausgebildeten vertikalen Druchgangsöffnung, in der ein Bohrgestänge sowie die Ankertrossen aufgenommen und an der Ankertrossenwinden montiert sind, und ein bewegliches Rumpfteil umfaßt, das mit dem Vertäuungs-Rump'fteil derart verbunden ist, daß es in einer horizontalen Ebene drehbar ist. Hierbei ist das bewegliche Rumpfteil als ein die Außenwand des schwimmenden Bauwerks bestimmender Rumpf zu betrachten, in den zur Verbindung damit das Vertäuungs-Rumpftei 1 eingesetzt wird, und zwar in eine Vertäuungs-Rumpfteil-Aufnahmeöffnung, die an einer zum Bug des Bauwerks hin gelegenen Stelle ausgebildet ist.. Das bewegliche Rumpfteil hat im Bereich seiner Wasserlinie einen Horizontalschnitt von im Wesentlichen ovaler Gestalt, wobei ein Anströmteil eine hauptsächlich kreisbogenförmige Ausbildung, die ein Polygon mit umfaßt, hat und die Vertäuungs-Rumpftei 1-Aufnahmeöffnung die Mitte bildet, und .wobei ein Abströmteil sich vom Anströmteil aus verjüngend nach rückwärts erstreckt.

Ferner wird nach einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung zur Erreichung der Ziele ein schwimmendes Off-shore-Bauwerk, das auf dem Meer an einem festen Ort mit Hilfe von Ankertrossen und an deren Enden angebrachten Ankern festgemacht ist, zur Ausführung von Unterwasserförderarbeiten vom Bauwerkdeck aus geschaffen, das ein Vertäuungs-Rumpfteil mit einer darin ausgebildeten vertikalen Durchgangsöffnung, in der ein Bohrgestänge sowie die Ankertrossen aufgenommen und an der Ankertrossenwinden montiert sind, und ein bewegliches Rumpfteil umfaßt, das mit dem Vertäuungs-Rumpfteil derart verbunden ist, daß es in einer horizontalen Ebene drehbar ist. Hierbei wird ein die Außenwand des schwimmenden Bauwerks bestimmender Rumpf vom Vertäuungs-Rumpfteil mit einer im wesentlichen einem Drehkörepr mit vertikaler Achse entsprechenden Gestalt gebildet, mit dem das bewegliche Rumpfteil so verbunden ist, daß es um die vertikale Achse drehen kann. Der Rumpf hat im Bereich seiner Wasserlinie einen Horizontalschnitt, der einmal von dem kreisförmigen, vom Vertäuungs-Rumpfteil gebildeten Anströmteil und zum anderen von dem vom beweglichen Rumpfteil gebildeten Abströmteil mit gegenüber dem Anströmteil geringerer Breite bestimmt wird.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist darin zu sehen, ein schwimmendes Off-shore-Bauwerk zu schaffen, das in der Lage ist, das Eindringen von treibendem Eis in die das Bohrgestänge aufnehmende Durchgangsöffnung zu verhindern.

Erfindungsgemäß wird ein schwimmendes Off-shore-Bauwerk,

das auf dem Meer an einem festen Ort mit Hilfe von Anker- . trossen und an deren Enden angebrachten Ankern festgemacht ist, zur Ausführung von Unterwasserförderarbeiten durch Führen eines Bohrgestänges durch eine im Bauwerkrumpf ausgebildete vertikale Durchgangsöffnung zum Meeresboden hin geschaffen, wobei ein zylindrischer Körper vorgesehen ist, der sich vom Umfang der im Rumpfboden ausgebildeten Öffnung des vertikalen Durchgangs abwärts erstreckt und am Außenum-

fang seines unteren Endes einen auskragenden Bund hat. In diesem Fall wird der zylindrische Körper in bevorzugter Weise einstellbar ausgebildet, so daß er mit Bezug zum Rumpf eine vorragende und auch eine eingeholte, zurückgezogene Lage einnehmen kann, wobei in der letztgenannten Lage der Bugsier- oder Schleppwiderstand vermindert wird.

Weitere Ziele und Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsformen deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein schwimmendes Off-shore-Bauwerk in einer ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie II - II in der Fig. 1; Fig. 3 den Schnitt nach der Linie III - III in der Fig. 1,

* d.h. an der Wasserlinie des Bauwerks; Fig. 4 einen zu Fig. 3 gleichartigen Schnitt, der insbesondere die Strömung von Treibeis am Bauwerk erläutert;

Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch ein schwimmendes Bauwerk in einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung; Fig. 6 einen Horizontalschnitt durch das Bauwerk von Fig. 5 an dessen Wasserlinie;

Fig. 7 einen Vertikalschnitt durch ein schwimmendes Bauwerk in einer dritten Ausführungsform gemäß der Erfindung; Fig. 8 einen Horizontalschnitt durch das Bauwerk von Fig. 7 an dessen Wasserlinie;

Fig. 9 einen Vertikalschnitt durch ein schwimmendes Bauwerk in einer vierten Ausführungsform gemäß der Erfindung; Fig.10 den Schnitt nach der Linie X - X in der Fig. 9,

d.h. an der Wasserlinie des Bauwerks; Fig.11 eine Draufsicht auf ein schwimmendes Bauwerk gemäß der Erfindung in einer fünften Ausführungsform; Fig.12 den Schnitt nach der Linie XII - XII in der Fig.11;

Fig. 13 eine Draufsicht auf ein schwimmendes Bauwerk in

einer sechsten Ausfiihrungsform gemäß der Erfindung; Fig. 14 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des in Fig. 13 dargestellten Bauwerks; Fig.. 15 eine Draufsicht auf ein schwimmendes Bauwerk in

einer siebenten Ausführungsform gemäß der Erfindung; Fig. 16 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des in Fig. 15 dargestellten Bauwerks.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein schwimmends Off-shore-Bauwerk in einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Ein Vertäuungs-Rumpfteil 3 ist in ortsfester Position auf dem Wasser mit Hilfe mehrerer (z.B. zwölf) Ankertrossen 1, die sich von ihren jeweiligen, im wesentlichen auf einem Kreis liegenden sowie gleich beabstandeten Orten zum Meeresboden radial hin erstrecken und an ihren Enden jeweils Anker 2 aufweisen, festgemacht. Das Rumpfteil 3 ist im wesentlichen von zylindrischer Gestalt und weist einen oberen überstehenden Bund an seiner Stirnseite' auf, auf dem Winden 4 zum Ablaufen und Aufholen der jeweiligen Ankertrossen 1 montiert sind, die eine im Vertäuungs-Rumpfteil 3 ausgebildete Durchgangsöffnung 5 durchsetzen, sich in das Wasser erstrecken und jeweils von nahe dem unteren Ende der

²^ Durchgangsöffnung 5 angeordneten Seilrollen 6 geführt sind.

Um das Vertäuungs-Rumpfteil 3 herum ist über Einrichtungen 7 mit geringer Reibung, z.B. Lager, ein bewegliches Rumpfteil 8 derart montiert, daß es in einer horizontalen Ebene, d.h. um eine vertikale Achse, drehbar ist. Bei der gezeigten Ausführungsform ist im beweglichen Rumpfteil 8 an einer seinem Bug näher als seinem Heck gelegenen Stelle (in Fig.1 zur linken Seite hin) eine Aufnahmeöffnung 9 als vertikaler Durchgang ausgebildet, in dem das Vertäuungs-Rumpfteil 3 eingesetzt ist, so daß also beide Rumpfteile 3 und 8 miteinander verbunden sind. Das heißt mit anderen Worten, daß das bewegliche Rumpfteil 8 als ein die Außenwand des

schwimmenden Off-shore-Bauwerks bestimmender Rumpf gebildet ist, bei dem in seinem zusammengebauten Zustand das Vertäuungs-Rumpfteil 3 in der im Rumpf innen ausgestalteten Öffnung 9 aufgenommen ist.
5

Wie die Fig., 1 und 3 zeigen, sind sowohl die Gestalt eines an der oberen Fläche des beweglichen Rumpfteils 8 ausgebildeten ebenen Decks 10 wie auch die eines ebenen Horizontalschnitts 11 in Höhe des Wasserfläche W im wesentlichen oval oder tropfenförmig. Insbesondere ist der Schnitt auf Höhe aer Wasserfläche W oval, wobei er .ein Anströmteil 12 mit einem im wesentlichen kreisförmigen Bogen vom Radius R, dessen Mittelpunkt die Achse der Aufnahmeöffnung 9 für das Vertäuungs-Rumpfteil 3 ist, und ein vom Anströmteil nach dem Heck zu sich verjüngendes Abströmteil 13 aufweist.

Obwohl das Abströmteil 13 hier eine Kreisbogenform mit einem Radius.r hat, der kleiner als der Radius R des Änströmteils ist, kann das Abströmteil auch eine geradlinige oder irgendeine andere Gestalt haben. Ferner muß die Gestalt des Anströmteils 12 nicht ausschließlich kreisbogenförmig mit einem Radius R sein, sie kann auch vieleckig sein.

Die Außenwand des beweglichen Rumpfteils 8 ist wie bei herkömmlichen Schiffsrümpfen in ihrer Abwärtserstreckung einwärts geneigt. Vor allem ist die Außenwand im Bereich des Anströmteils 12 geneigt, um die Kollisionskraft (Treibeiskraft) von in der Richtung des Pfeils A zum Bug hin treibendem Eis gegenüber dem Rumpf zu mindern.

In Fig. 2 ist das an der Oberfläche des beweglichen Rumpfteils 8 gebildete Deck 10 ein Arbeitsdeck zum Niederbringen einer Unterseebohrung, z.B. zur ölgewinnung. Auf dem Deck 10 sind verschiedene Geräte und Vorrichtungen, die für die Arbeit benötigt werden, aufgebaut, z.B. ein Bohrturm 14 für ein (nicht gezeigtes) Bohrgerät, von dem sich ein Bohrgestänge 15, an dessen, unterem Ende ein Bohrkopf angebracht ist, durch die vertikale Durchgangsöffnung 5 des Vertäuungs-

-«er-

Rumpfteils 3 zum Meeresboden erstreckt.

Wenn bei Bohrarbeiten mit dem oben beschriebenen, in vereister See verankerten Off-shore-Bauwerk Treibeis mit einer Dicke von beispielsweise 1 m in Richtung des Pfeils A in Fig. 4 strömt, so ist es möglich, obwohl die auf das schwimmende Bauwerk aufgebrachte Treibaiskraft nahezu gleich derjenigen ist, die auf eine kreisförmige, mit strichpunktierter Linie angedeutete Konstruktion aufgebracht wird, die Deckfläche und die Wasserverdrängung entsprechend dem gegen das Heck zu ragenden Teil größer werden zu lassen. Das heißt mit anderen Worten, daß die Treibeiskraft für eine gegebene Deckfläche oder Wasserverdrängung vermindert werden kann, so daß die Möglichkeit gegeben ist, ein schwimmendes Off-shore-Bauwerk mit hoher Leistungsfähigkeit, d.h. hohem Wirkungsgrad, zu erhalten.

Da das Anströmteil 12 in der Wasserebene als kreisförmiger Bogen mit vorgeschriebenem Radius und das Abströmteil 13 mit geringerer Breite sowie längsragend ausgebildet sind, kann sich ferner, wenn sich die Strömungsrichtung des Treibeises ändert, z.B. in Richtung des Pfeils B, das bewegliche Rumpfteil 8 glatt und ruhig um das Vertäuungs-Rumpfteil 3 drehen, wie Fig. 4 zeigt. Das heißt, daß, da keine Notwendigkeit besteht, Eis bei Änderung seiner Strömungsrichtung zu brechen, das bewegliche Rumpfteil 8 seine Ausrichtung in Richtung des Pfeils B oder auch in einem größeren, der Eisströmungsrichtung angepaßten Winkel ändern kann, ohne einen wesentlichen Widerstand aufzunehmen. Es ist zu bemerken, daß bei Änderung der Richtung des beweglichen Rumpfteils 8 ein Seitenschubgerät 16, wenn es nötig ist, zur Anwendung kommen kann, das, wie gezeigt ist, allgemein von einer Schiffsschraube gebildet sein kann, die unter der Wasserlinie nahe dem Heck des beweglichen Rumpfteils angebracht ist.

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ι Es ist darüber hinaus möglich, den vom Treibeis rührenden Widerstandswert zu verringern, da'die Außenwand des beweglichen Rumpfteils 8 nach abwärts und einwärts zumindest im Bereich des Anströmteils 12 geneigt ist. Je größer der Neigungswinkel G ist, desto kleiner ist der Widerstandswert. Der Neigungswinkel O liegt jedoch zweckmäßigerweise im Bereich von 15° bis 70°. .

Es ist auch darauf hinzuweisen, daß, obwohl das Anströmteil 12 bei der hier beschriebenen Ausführungsform kreisförmig ausgebildet ist, Fälle gegeben sind, in denen dieses An- . strömteil als Polygon mit einer Mehrzahl von Scheitelpunkten ausgestaltet ist. Insofern ist klar, daß ein kreisbogenförmiges Anströmteil gemäß der Erfindung ein vieleckiges Anströmteil mit umfaßt, solange keine Beeinträchtigung in der Arbeitsweise des Erfindungsgegenstandes im Hinblick auf dessen Ziele, Funktionieren öder Wirkung auftritt, wenngleich das von der Zahl der Scheitel, der Rundung jedes Scheitels oder der Härte des Eises, um es genauer zu sagen, abhängig ist.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind in den Fig. 5 bis 10 dargestellt, wobei zu Fig. 1 bis 4 gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet sind. .

Bei der in Fig. 5 und 6 gezeigten, zweiten Ausführungsform ist ein die Außenwand des schwimmenden Bauwerks bestimmender Rumpf sowohl aus dem Vertäuungs-Rumpfteil 3 wie aus dem beweglichen Rumpfteil 8 zusammengesetzt. 30

Das Vertäuungs-Rumpfteil mit der vertikalen Durchgangsöffnung 5 zur Aufnahme: des Bohrgestänges 15 sowie der Ankertrossen 1 hat die Gestalt eines Drehkörpers (im gezeigten Fall ist es im wesentlichen ein Kegelstumpf) mit der Achse der Durchgangsöffnung als Mitte. Die obere Fläche des beweglichen Rumpfteils 3 dient als ortsfestes Vorderdeck 17, auf dem die Winden 4 für die Ankertrossen 11 und der Bohrturm 14 montiert sind.

Das bewegliche Rumpfteil 8 ist mit dem Vertäuungs-Rumpftei1 3 so verbunden, daß eine Drehbarkeit um die Achse der Durchgangsöffnung 5 gegeben ist. In diesem Fall ist an einer Stelle eines unter dem Wasser zum Bug hin vorragenden Teils 17A des beweglichen Rumpfteils 8 ein Loch 18 ausgebildet, in das über die Lager 7 das Vertäuungs-Rumpftei 1 3^-eingesetzt ist, wodurch das schwimmende Bauwerk insgesamt gebildet wird. Im einzelnen hat das Vertäuungs-Rumpfteil 3 an einem unter dem Wasser gelegenen Abschnitt ein eingezogenes Halsteil 3A mit vertikaler Außenumfangswand, das in das Loch 18 eingepaßt ist.

Wie die Fig. 6 zeigt, hat der Rumpf nahe der Wasserfläche W eine im wesentlichen ovale Gestalt mit dem vom Vertäuungs-Rumpfteil 3 bestimmten Änströmteil 12 und mit dem demgegenüber auf geringere Breite sich verjüngenden, vom beweglichen Runpf.teil 8 bestimmten Abströmteil.

Ferer hat das Vertäuungs-Rumpfteil 3 im wesentlichen eine Kegelstumpfform mit aufwärts gerichteter Erweiterung, wobei seine a nströmseitige Außenwand abwärts und einwärts unter dem Winkel Θ geneigt ist.

Das in Fig. 5 und 6 gezeigte schwimmende Bauwerk unterscheidet sich von dem nach den Fig. 1 bi.s 4 dadurch, daß der Rumpf aus dem Vertäuungs-Rumpfteil 3 und dem beweglichen Rumpfteil:8 gebildet ist, wobei die Bauwerke in anderen Beziehungen in beiden Fällen praktisch jedoch gleich sind.

Demzufolge ist auch bei dieser Ausführungsform die Möglich-, keit geboten, für eine gegebene wirksame Deckfläche oder Wasserverdrängung gleicherweise wie im ersten Fall die Treibeiskraft, wenn das schwimmende Bauwerk in Blöcken von Treibeis verankert ist, zu vermindern. Ferner kann der Vorteil erreicht werden, daß das bewegliche Rumpfteil 8 die Richtung glatt und ruhig ändern kann, ohne daß die Notwendigkeit besteht, Eis zu brechen, wenn das Treibeis seine Strömungsrichtung ändert.

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ι Es ist darauf hinzuweisen, daß es notwendig ist, da bei dieser Ausführungsform die vordere Deckhälfte am Vertäuungs-Rumpfteil 3 und die hintere Deckhälfte am beweglichen Rumpfteil 8 in zueinander entgegengesetzten Richtungen bei einer Richtungsänderung drehen, die verschiedenen Geräte und Vorrichtungen auf Deck im Hinblick hierauf anzuordnen.

In den Fig. 7 und 8 ist eine dritte bevorzugte Ausführungsform gezeigt, die sich von derjenigen gemäß Fig. 5 und 6 dadurch unterscheidet, daß das bewegliche Rumpfteil 8 mit dem als Drehkörper ausgebildeten Vertäuungs-Rumpfteil 3 drehbar oberhalb der Wasserfläche verbunden, ist und daß das Abströmteil des beweglichen Rumpfteils 8 einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt hat. In anderen Gesichtspunkten sind sich diese und die vorher abgehandelte Ausführungsform praktisch gleich.

Im einzelnen ist das Halsteil 3A im oberen Abschnitt des im wesentlichen kegelstumpfförmigen Vertäuungs-Rumpfteils ausgebildet, d.h. oberhalb der Wasserfläche W. Der vorragende Teil 8A des beweglichen Rumpfteils 8 ist über Lager drehbar mit dem Halsteil.3A verbunden. Das bewegliche Rumpfteil 8 hat im wesentlichen die Form eines kopfstehenden Kegelstumpfes mit gegenüber dem Vertäuungs-Rumpfteil 3 kleinerem Durchmesser, wobei der vorragende Teil 8A sich vorwärts von der oberen Deckfläche 8B dieses Rumpfteils 8 erstreckt. Somit weist das Bauwerk, im Bereich der Wasserlinie W zwei eigene Teile auf, und zwar das Vertäuungs-Rumpfteil 3 als Anströmteil mit dem Radius R und das bewegliche Rumpfteil 8 als Abströmteil mit dem Radius r, wie Fig. 8 zeigt.

Diese Ausführungsform bietet die gleichen Vorteile wie die jeweils in den Fig. 1 bis 4 bzw. Fig; 5 und 6 gezeigte Ausführungsform.

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Eine vierte bevorzugte Ausführungsform ist in den Fig. 9 und 10 dargestellt. Diese unterscheidet sich von derjenigen nach den Fig. 7 und 8 darin, daß das bewegliche • Rumpfteil 8 mit dem Vertäuungs-Rumpftei1 3 an zwei Stellen - einmal oberhalb, zum anderen unterhalb der Wasserlinie verbunden ist, daß das Deck durch die Oberfläche des beweglichen Rumpfteils 8 bestimmt ist und daß am unteren Abschnitt des Vertäuungs- sowie des beweglichen Rumpfteils bzw. 8 erweiterte Teile 19, 20 jeweils ausgebildet sind, um das Auf- und Abbewegen des Bauwerks zu dämpfen. In den anderen Beziehungen sind sich diese und die vorher erläuterte Ausführungsform praktisch gleich.

Im einzelnen hat das Vertäuungs-Rumpfteil 3 ein erstes HaIs teil.3A an seinem oberen Endabschnitt an einem unter der Wasserlinie W gelegenen Abschnitt. Ein erster, durch ein horizontales Verlängern des Decks des beweglichen Rumpfteils 8 gebildeter auskragender Teil 21 ist mit dem ersten Halsteil 3A drehbar verbunden, während ein zweiter auskragender und bügeiförmiger Te.il 22, der horizontal von einer unter dem Wasser gelegenen Stelle des beweglichen Rumpfteils 8 ausgeht, drehbar mit dem zweiten Halsteil 3B verbunden ist. Bei dieser Ausführungsform bestimmt der erste auskragende Teil 21 das Deck des schwimmenden Off-shore-Bauwerks. - ·

Neben den bereits erwähnten Vorteilen ist es bei dieser Ausführungsform relativ einfacher, die verbindende Konstruktion, d.h. den ersten sowie zweiten auskragenden Teil 21 und 22, in bezug auf Festigkeit auszulegen. Demzufolge kann die Wirkung erreicht werden, daß es möglich ist, wirksam Schwingungen des Rumpfes bei stürmischem Wetter in Richtung von sechs Freiheitsgraden, nämlich Auf-

und Abbewegung, Stampfen sowie Rollen, zu dämpfen. 35

Die Fig. 11 und 12 zeigen eine fünfte bevorzugte Ausführungsform gemäß der Erfindung, wobei ein als ein einziger Körper ausgebildeter Rumpf 31 eines schwimmenden Off-shore-Bauwerks eine im wesentlichen in seiner Mitte liegende Dur.chgangsöffnung 32 hat. Das Bauwerk ist in fester Lage gegenüber dem Meer mit Hilfe einer Mehrzahl von Ankern

'· trossen 35 festgemacht, wobei sich die Trossen 35 von einer Mehrzahl (z.B. zwölf) von auf einem Deck 33 rund um die Durchgangsöffnung montierten Winden in das Wasser erstrecken und an ihren Enden jeweils mit Ankern 36 versehen sind.

Ein Bohrturm 37 zur Aufnahme eines (nicht gezeigten) Bohrgeräts ist auf dem Deck 33 befestigt; ein vom Bohrgerät betriebenes Bohrgestänge 38 ist durch die vertikale Durchgangsöffnung 32 bis zum Meeresboden geführt.

Ein vom Boden des Rumpfes 31 abwärts ragender zylindrischer Körper 39 ist rund um die am Rumpfboden offene vertikale Durchgangsöffnung 32 angeordnet, und am Außenumfang des unteren Endes des zylindrischen Körpers 39 ist ein auskragender Bund 40 ausgebildet. ·

Zusätzlich sind an der Innenfläche des zylindrischen Körpers 39 Seilscheiben 41 zur Führung der jeweiligen Ankertrossen 35 angeordnet, um eine Berührung dieser Trossen mit der Wand der Durchgangsöffnung 32 oder des zylindrischen Körpers 39 zu verhindern.

Ferner ist die Außenwand des Rumpfes 31 abwärts und ein-30

wärts wenigstens in dem dem Wasserspiegel W nahen Bereich um den Winkel G geneigt.

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Im Fall des Einsatzes des vorstehend beschriebenen schwimmenden Bauwerks im vereisten Meer bricht das nahe der Was-■

serfläche W und in der Richtung des Pfeils A treibende Eis 42, wenn es gegen die Außenwand des Rumpfes 31 stößt, in eine· große Zahl von Eisschollen 42A, wie gezeigt ist,

auseinander. Obwohl die auf den Rumpf 31 wirkende Treibeiskraft entsprechend dem Neigungswinkel θ der Außenwand gemindert wird, werden einige der Eisschollen 42A unter Wasser gedrückt und bewegen sich im Bereich des Rumpfbodens.

Da der zylindrische Körper 39 bei dieser Ausführungsform jedoch mit dem auskragenden Bund 40 versehen ist, ist es möglich, ein Eindringen der Eisschollen 42A in die vertikale Durchgangsöffnung 32 oder eine direkte Kollision der Schollen mit dem Bohrgestänge 38 und den Ankertrossen 35 zu verhindern, wodurch diese Bauteile gegen Beschädigung geschützt sind.

Durch die Ausbildung des auskragenden Bundes 40 am Außenumfang des unteren Endes des zylindrischen Körpers 39 kann ferner eine solche Wirkung erhalten werden, daß Schwingungen des schwimmenden Bauwerks, d.h. Schwingungen in den sechs Freiheitsgraden der Auf- und Abbewegung, des Stampfens

sowie Rollens, gedämpft werden.
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Eine sechste Ausführungsform gemäß der Erfindung zeigen die Fig.- 13 und' 14, und diese Ausführungsform unterscheidet sich zur vorherigen dadurch, daß der Rumpf aus einem ortsfest im Wasser durch Ankertrossen 35 und an deren: Enden angebrachten Ankern 36 festgemachten Vertäuungs-Rumpftei1 43 sowie einem mit diesem über Lager 44 verbundenen beweglichen Rumpfteil 45 gebildet ist. Der rund um das untere Ende der Durchgangsöffnung 32 angeordnete zylindrische Körper 39 kann in die gezeigte (Fig. 14) vorstehende

Lage und in eine in den Rumpf 31 zurückgezogene Lage mit Hilfe von durch ÖLdruck od. dgl. betriebenen Zylindern 46 eingestellt werden. In anderen Beziehungen sind diese und die vorher abgehandelte Ausführungsform praktisch

gleich, so daß eine weitere Erläuterung unterbleiben kann. 35

Bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform ist es im Fall ihres Einsatzes in vereister See möglich, die gleichen Vorteile wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform zu erlangen. Da der Rumpf 31 aber aus den beiden Rumpfteilen 43 und 45 gebildet ist, ist es darüber hinaus möglich, die Wirkung zu erzielen, daß das bewegliche Rumpfteil 45 in Anpassung an die Richtung der darauf wirkenden Treibeiskraft seine Ausrichtung ändern kann, wodurch die Kraft entsprechend herabgesetzt wird. Ferner kann die Wirkung erzielt werden, eine Verminderung im Schlepp- oder Bugsierwiderstand zu ermöglichen, weil der zylindrische Körper 39 in die eingeholte Lage verbracht werden kann.

Wie sich aus der -Beschreibung klar ergibt, ist es mit der fünften und sechsten Ausführungsform möglich, ein schwimmendes Off-shore-Bauwerk zu schaffen, das in der Lage ist, das Bohrgestänge Und die Ankertrossen, die sich durch die vertikale Durchgangsöffnung erstrecken, gegenüber treibendem Eis zu schützen, indem ein Eintreten des Eises in die Durchgangsöffnung unterbunden wird, und das ferner die Auf- und Abbewegungen sowie sonstige Bewegungen des Rumpfes dämpfen kann.

Eine siebente Ausführungsform gemäß der Erfindung ist schließlich in den Fig. 15 und 16 dargestellt. Hierbei ist das schwimmende Bauwerk als eine Kombination der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 und nach den Fig. 13 und 14 ausgebildet. Zu den Fig. 13 und 14 gleiche Teile sind mit ■ gleichen Bezugszeichen in Fig. 15 und 16 bezeichnet, eine nähere Erläuterung kann somit unterbleiben. .

Die Ausführungsform von Fig. 15 lind 16 unterscheidet sich von der sechsten Ausführungsform dadurch, daß das bewegliche Rumpfteil 45 eine im wesentlichen ovale, ebene Gestalt am Deck 33 aufweist und daß sein Querschnitt in der Wasserlinie im wesentlichen gleich demjenigen der ersten Ausführungsform ist, so daß das bewegliche Rumpfteil 45 im Ansprechen

-wr-

auf eine Änderung der Strömungsrichtung des treibenden Eises glatt und ruhig drehen kann. Ferner kann die Deckfläche vergrößert werden, ohne eine größere Treibeiskraft aufnehmen zu müssen. In anderen Beziehungen sind die sechste und siebente Ausführungsform einander praktisch gleich, weshalb es mit der letztgenannten möglich ist, die bei der ersten Ausführungsform gebotenen Vorteile mit denen der sechsten Ausführungsform zusammen zu erreichen.

, - JM-.

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Claims (14)

1. Patentansprüche

   2Ό 1- Schwimmendes Off-shore-Bauwerk, das an einer gegenüber der See festen Stelle schwimmfähig festgemacht ist und ein an seiner oberen Fläche ausgebildetes Deck aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anströmteil (12) des Bauwerks im Bereich dessen Wasserlinie (W)

   25 einen kreisförmigen Horizontalquerschnitt hat und am Meeresgrund verankerbar ist, während ein Abströmteil (13) des Bauwerks im Bereich der Wasserlinie eine geringere Breite als das Anströmteil hat und mit diesem in einer horizontalen Ebene drehbar verbunden ist.
2. 2. Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichn et, daß das Abströmteil (13) sich vom Anströmteil (12) aus verjüngend erstreckt und das Bauwerk im Bereich der Wasserlinie (W) eine im wesent-

   35 liehen ovale Gestalt im Querschnitt hat.
3. 3. Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anströmteil (12) im Bereich der Wasserlinie (W) einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt und das Abströmteil (13) im Bereich der Wasserlinie einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit einem gegenüber dem des Anströmteils geringeren Durchmesser hat.
4. 4. Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch

   gekennzeichnet, daß die bugseitige Außenwand des Anströmteils abwärts und einwärts geneigt ist.
5. 5. Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anströmteil (12) wenigstens ein Vertäuungs-Rumpfteil (3), das mit einer vertikalen, mittig im Vertäuungs-Rumpfteil ausgebildeten und gegenüber dem Wasser in ortsfester Lage mittels einer Ankertrosse (1) sowie eines an deren Ende angebrachten Ankers (2) festlegbaren vertikalen Durchgangsöffnung

   (5) versehen ist, umfaßt.
6. 6. Bauwerk nach Anspruch 5, dadurch

   gekennzeichnet, daß die vertikale Durchgangsöffnung (5) ein Bohrgestänge (15) sowie die Ankertrosse

   (1) aufnimmt und daß am Vertäuungs-Rumpfteil (3) eine Ankertrossenwinde (4) montiert ist.
7. 7. Bauwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein bewegliches Rumpfteil (8), das wenigstens das Abströmteil bestimmt, mit mit dem Vertäuungs-Rumpfteil in einer horizontalen Ebene drehbar verbunden ist.
8. 8. Bauwerk nach Anspruch 7, dadurch

   gekennzeichnet, daß das Vertäuungs-Rumpfteil in einer zugeordneten, an einer dem Bug des beweglichen

   . Rumpfteils näher als dem Heck gelegenen Stelle ausgebil-

   deten Aufnahmeöffnung (9) aufgenommen ist und daß das bewegliche Rumpfteil die Außenwände von Anström- bzw. Abströmteil bestimmt.
9. 9. Bauwerk nach Anspruch 7, dadurch

   gekennzeichnet, daß das Vertäuungs-Rumpftei1 die Gestalt eines im wesentlichen kopfstehenden Kegelstumpfes hat und daß ein vorragendes Teil (17A, 8A, 21, 22) des beweglichen Rumpfteils mit dem Vertäuungs-Rumpfteil drehbar verbunden ist, wobei das Vertäuungs-Rumpftei1 das Anström- und das bewegliche Rumpf.teil das Abströmteil bildet.
10. 10. Bauwerk nach Anspruch 7, dadurch

    gekennzeichnet, daß an den unteren Enden von Vertäuungs- und beweglichem Rumpfteil horizontal sich verbreiternde erweiterte Teile (19, 20) ausgestaltet sind, die Auf- und Abbewegungen des schwimnenden Bauwerks • dämpfen.
11. 11. Schwimmendes, gegenüber der See mit Hilfe einer Ankertrosse sowie eines damit endseitig verbundenen Ankers an einer festen Stelle festgemachtes Bauwerk zur Ausführung von unterseeischen Förderarbeiten mittels eines durch eine in einem Rumpf ausgebildete Durchgangsöffnung sich erstreckenden Bohrgestänges, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Umfang einer bodenseitigen öffnung der im Rumpf ausgebildeten Durchgangsöffnung abwärts ragender zylindrischer Körper (39) vorhanden ist, der an seinem unteren Ende mit einem an seinem Außenumfang umlaufenden auskragenden Bund (40) versehen ist. *
12. 12. Bauwerk nach Anspruch 11, dadurch

    gekennzeichnet, daß der zylindrische Körper (39) in eine mit Bezug zum Rumpf vorstehende sowie eingeholte Lage einstellbar ist.
13. 13. Bauwerk nach Anspruch 11, dadurch

    gekennzeichnet, daß der Rumpf ein an einer gegenüber der See festen Stelle mit Hilfe einer Ankertrosse (35) und eines endseitig damit verbundenen . Ankers (36) festlegbares Vertäuungs-Rumpfteil (43) sowie ein an diesem drehbar angebrachtes bewegliches Rumpfteil (45) hat und daß die vertikale Durchgangsöff-. nung im mittigen Teil des Vertäuungs-Rumpfteils ausgebildet ist. · IO
14. 14. Bauwerk nach Anspruch 13, dadurch

    gekennzeichnet, daß das bewegliche Rumpfteil (45) im Bereich seiner Wasserlinie einen im wesentlichen ovalen Horizontalquerschnitt hat. 15